Файл: Вопросы к зачету Раздел Теоретические основы органической химии.pdf

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
1
Вопросы к зачету
Раздел: Теоретические основы органической химии
1. Структурная изомерия (углеродного скелета, положения, межклассовая).
Изомеры – это вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав, но разное строение и, как следствие, разные свойства.
Существует два типа изомерии – структурная и пространственная.
Структурная изомерия – вид изомерии, при котором изомеры различаются химическим строением (то есть порядком или последовательностью соединения атомов в молекуле).
Структурная изомерия (углеродного скелета): Изомерия углеродного скелета
– изомеры различаются порядком со- единения атомов углерода в углеродной цепи.
Изомерия положения кратной связи – двойная или тройная связь в изо- мерах находится у различных атомов углерода.
Изомерия положения функциональной группы – функциональная группа находится у различных атомов углерода.

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
2
Межклассовая изомерия – изомеры принадлежат к разным классам ор- ганических соединений.
2. Геометрическая (цис, транс) изомерия.
Геометрическая изомерия – вид пространственной изомерии, зависящий от различного расположения в пространстве заместителей у атомов углерода, связанных двойной связью.
Геометрические изомеры образуют только те алкены, у которых каждый атом углерода, связанный двойной связью, соединен с двумя различными замес- тителями:
3. Оптическая (конфигурационная) изомерия. Определение таким
понятиям
как
“конфигурация“,
“энантиомеры“,
“рацемат“,
“диастереомеры“, “мезо – форма“. Правила построения формул Фишера. D-
, L – относительная номенклатура.
Оптическая активность: это способность вещества вращать плоскость поляризации света.

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
3
Оптическая (конфигурационная) энантиомера изомерия: Это способ расположения в пространстве заместителей вокруг асимметрического атома углерода.
Энантиомерами или оптическими антиподами: Это Пространственные изомеры, которые относятся друг к другу как предмет и несовместимое с ним зеркальное отражение.
D-, L – относительная номенклатура:
Конфигурация правовращающего глицеринового альдегида была обозначена бу- квой D (от латинского слова dexter, что означает «правый»), левовращающего – буквой L (от латинского laevus – «левый»).
Мезо-формами или мезо-изомерами изомеры: Это не обладающие опти- ческой активностью, несмотря на наличие асимметрических атомов углерода.
4. Сопряженные системы. Что такое сопряжение? Что такое π, π –
сопряжение? Что такое р, π – сопряжение? Примеры этих видов
сопряжения.
Сопряженные системы: Это соединения, в которых есть чередование двойных и ординарных связей

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
4
Что такое сопряжение:
Это образование единого электронного облака из электронов нескольких π-связей или неподеленных электронных пар.
Что такое π, π – сопряжение: Это данный случий в образовании сопряженной системы принимают участие электроны двух π-связейю.
Что такое р, π – сопряжение:
Это когда электроны свободных электронных пар могут принимать участие в образовании сопряженной системы.
5. Что такое ароматичность? Перечислите критерии ароматичности.
Приведите примеры ароматических систем.
Что такое ароматичность: Этосовокупность свойств бензола, обусловленную его строением.
Перечислите критерии ароматичности:
6. Что такое индуктивный эффект? Что такое положительный и
отрицательный индуктивный эффект? Какие группы являются
электронодонарами, а какие электроноакцепторами? Приведите
примеры.
Что такое индуктивный эффект:
это смещение электрон- ной плотности по -связям или изолированным -связям.
Что такое отрицательный индуктивный эффект:
Отрицательный индукционный эффект проявляют атомы или группы атомов, которые притягивают к себе электронную плотность, понижая ее на ато- ме углерода.
Что такое положительный индуктивный эффект:
Положительный индукционный эффект проявляют заместители, которые подают электронную плотность на атом углерода (отталкивают электронную плотность от себя).

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
5
Какие группы являются электронодонарами: Это заместители, ко- торые в результате совокупного действия всех своих эффектов повышают электронную плотность на реакционном центре.
Какие электроноакцепторами:
Если в результате совокупного действия всех своих эффектов заместители по- нижают электронную плотность на реакционном центре.
Приведите примеры:
7. Что такое мезомерный эффект? Что такое положительный и
отрицательный
мезомерный
эффект?
Какие
группы
являются
электронодонарами, а какие электроноакцепторами? Приведите примеры.
Что такое мезомерный эффект: это передача электронного влияния замести- теля на сопряженную систему, при этом заместитель сам становится частью со- пряженной системы.
Что такое положительный мезомерный эффект: Положительный мезомерный эффект проявляют заместители, которые повышают электронную плотность в сопряженной систе- ме.
Что такое отрицательный мезомерный эффект:
8. Кислоты по теории Брѐнстеда. Типы органических кислот (OH-, SH-,
NH- и CH-кислоты). Факторы, определяющие кислотность:
электроотрицательность и поляризуемость атома кислотного центра,
делокализация заряда по системе сопряженных связей, электронные
эффекты заместителей.
Кислоты по теории Брѐнстеда: это нейтральные молекулы или ионы, способны отдавать про- тон (доноры протона).
Основания – это нейтральные молекулы или ионы, способные присоеди- нять протон.
Типы органических кислот (OH-, SH-, NH- и CH-кислоты): SH – кислоты
(тиолы), ОН – кислоты (карбоновые кислоты, фенолы, спирты), NH – кислоты
(амины, амиды, имиды), СН – кислоты (углеводороды и их производные).

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
6
Факторы, определяющие кислотность: электроотрицательность и
поляризуемость атома кислотного центра, делокализация заряда по системе
сопряженных связей, электронные эффекты заместителей.
1. Природа гетероатома в кислотном центре.
2. Стабильность образующегося аниона – сопряженного основания.
3. Строение радикала, связанного с кислотным центром.
4. Способность анионов к сольватации.
9. Основание по теории Брѐнстеда. Типы органических оснований (OH-, SH-
,
NH-
кислоты).
Факторы,
определяющие
основность:
электроотрицательность и поляризуемость атома основного центра,
делокализация заряда по системе сопряженных связей, электронные
эффекты заместителей.
Основание по теории Брёнстеда: основания это акцепторы протона.
Типы органических оснований (OH-, SH-, NH- кислоты): В зависимости от природы гетероатома, р-основания делятся на аммониевые (к ним относятся амины R
3
N, имины R=NH, нитрилы RCN и т. д.), оксониевые (к ним относятся альдегиды и кетоны R-C(O)R
1
, простые эфиры R-O-R
1
, сложные эфиры R-
C(O)OR
1 и т. д.), сульфониевые (сульфиды R-S-R
1
, тио- альдегиды и тиокетоны
RC(S)R
1 и т. д.).
Факторы,
определяющие
основность:
электроотрицательность
и
поляризуемость атома основного центра, делокализация заряда по системе
сопряженных связей, электронные эффекты заместителей.
Раздел: Монофункциональные соединения
10. Одноатомные спирты. Электронное строение. Химические свойства:
кислотные свойства; реакции алкилирования и ацилирования (получение
простых эфиров и сложных эфиров с неорганическими и карбоновыми
кислотами); реакции замещения спиртовой группы на галоген; реакции
дегидратации; реакции окисления.
Одноатомные спирты: это производные углеводородов, в молекулах которых один атом водорода у насыщенного (sp
3
-гибридного) атома углерода заме- щены на гидроксильную группу (–ОН).
Электронное строение:

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
7
Химические свойства: кислотные свойства; реакции алкилирования и
ацилирования (получение простых эфиров и сложных эфиров с
неорганическими и карбоновыми кислотами); реакции замещения
спиртовой группы на галоген; реакции дегидратации; реакции окисления.
Кислотные свойства: Спирты – слабые амфотерные соединения.
Взаимодействие с активными металлами приводит к образованию солей спиртов- алкоголятов (кислотные свойства):
Реакция алкилирования - замещение водорода на углеводородный ради- кал, протекает под действием галогеналканов. (образование простых эфиров).
Реакции ацилирования - (образование сложные эфиров):

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
8
Реакции замещения спиртовой группы на галоген:
1) Галогенирование: а) галогенирование происходит под действием хлороводорода б) заместить гидроксильную группу на галоген легче при действии три- или пентахлорида фосфора, тионилхлорида (РСl
3
, РСl
5 и SОСl
2
):
Реакции дегидратации: протекают при пропускании паров спирта при 300 0
С над медным катализатором.
Реакции окисления: спиртов проводят в различных условиях.

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
9
11. Многоатомные спирты. Химические свойства: кислотные свойства
(получение комплексных солей меди (II) – качественная реакция); реакции
алкилирования и ацилирования (получение простых эфиров и сложных
эфиров с неорганическими и карбоновыми кислотами); реакции замещения
спиртовой группы на галоген; реакции окисления.
Многоатомные спирты: это производные углеводородов, в которых не- сколько атомов водорода замещены на гидроксильные группы (-ОН).
Кислотные свойства (получение комплексных солей меди (II) –
качественная реакция): В процессе реакции наблюдается растворение осадка гидроксида меди (II) и образование ярко-синего раствора.
Реакции алкилирования и ацилирования (получение простых эфиров и
сложных эфиров с неорганическими и карбоновыми кислотами):
Реакции замещения спиртовой группы на галоген:

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
10
Реакции окисления: При окислении глицерина образуется ряд продуктов. При мягком окислении– глицериновый альдегид и дигидроксиацетон:
12. Фенолы. Классификация. Номенклатура. Химические свойства:
реакции по ОН-группе (кислотные свойства (качесвенная реакция с
хлоридом железа (III)); реакции алкилирования и ацилирования
(получение простых эфиров и сложных эфиров с неорганическими и
карбоновыми кислотами)); реакции электрофильного замещения по
бензольному кольцу: галогенирование (качественная реакция с бромом),
сульфирование, нитрование. Реакции восстановления и окисления.
Фенолы – это производные ароматических углеводородов, в которых одина или несколько гидроксильных групп непосредственно соединены с бензольным кольцом.

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
11
Классификация фенолов (по количеству групп ОН):

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
12
Реакции по ОН-группе (кислотные свойства (качесвенная реакция с
хлоридом железа (III)): Фенолы реагируют с солями (хлоридом железа (III)).
Данная реакция яв- ляется качественной реакцией на фенольный гидроксил:
Реакции алкилирования и ацилирования (получение простых эфиров и
сложных эфиров с неорганическими и карбоновыми кислотами)):
• Сложные эфиры фенола получают реакцией ацилирования (взаимодейст- вием с хлорангидридами кислот).

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
13
• Простые эфиры получают по реакции алкилирования фенола галогенал- канами.
Реакции
электрофильного
замещения
по
бензольному
кольцу:
галогенирование (качественная реакция с бромом), сульфирование,
нитрование:

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
14
б) Нитрование фенола:
Реакции восстановления с цинковой пылью при нагревании приво- дит к образованию циклогексана:
Реакции окисления

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
15
13. Тиолы. Электронное строение. Химические свойства: кислотные
свойства; реакции алкилирования и ацилирования; реакции окисления.
Тиолы:
14. Амины. Классификация. Химические свойства: основные свойства;
качественные реакции первичных, вторичных и третичных алифатических
и ароматических аминов с азотистой кислотой; реакции алкилирования и
ацилирования; реакции электрофильного замещения анилина по
бензольному кольцу (качественная реакция с бромом), сульфирование,
нитрование.
Амины: это производные аммиака NH
3
, где один, два или три атома Н замещены на радикал R (алифатический или ароматический).
Классификация
I. По количеству NH
2 групп различают: моноамины, диамины:
II. В зависимости от числа атомов Н, замещенных на R, различают первичные, вторичные и третичные амины. NH
2
– аминогруппа, –NH – имино- группа.
III. По характеру углеводородного радикала различают:

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
16
Основные свойства:
1. При растворении в воде к аминам присоединяется Н
+ от молекулы НОН, поэтому растворы аминов имеют щелочную реакцию:
2. При взаимодействии с кислотами образуются соли:
Качественные
реакции
первичных,
вторичных
и
третичных
алифатических и ароматических аминов с азотистой кислотой:
Реакции алкилирования: Реакция алкилирования (замещение атомов водорода в гр. NH
2 на углево- дородный радикал, в результате чего образуется вторичный амин):
Реакции ацилирования: Реакция ацилирования (замещение атомов водорода в гр. NH
2 на ациль- ный радикал):
Реакции электрофильного замещения анилина по бензольному кольцу
(качественная реакция с бромом):

От: Антониу Эрнешту Камуеже. Camuegeeru@gmail.com
17
Сульфирование:
Нитрование:
15. Альдегиды и кетоны (формальдегид (формалин), ацетальдегид,
акролеин, бензальдегид, ацетон). Строение молекулы. Химические
свойства: реакции нуклеофильного присоединения (с синильной кислотой,
с водой, со спиртами (получение ацеталей, кеталей), с гидросульфитом
натрия); реакции нуклеофильного замещения (получение оксимов,
гидразонов,
иминов
(оснований
Шиффа));
реакции
окисления
(качественные реакции на альдегиды и ацетон); реакции восстановления;
реакции альдольной и кротоновой конденсации.